Question

如圖裝置，A、B中的電極為多孔的惰性電極；C、D為夾在濕的Na₂SO₄濾紙條上的鉑夾；電源有a、b兩極．若A、B中充滿KOH溶液后倒立于KOH溶液的水槽中．切斷K₁，合閉K₂、K₃通直流電，回答下列問題：

①判斷電源的正、負(fù)極：a為

負(fù)、

極，b為

正

極．
②在濕的Na₂SO₄溶液濾紙條中心的KMnO₄液滴，有什么現(xiàn)象

紫色向D方向移動，兩極有氣體產(chǎn)生

．
③寫出電極反應(yīng)式：A極

4OH^--4e=2H₂O+O₂↑，

，C極

4H⁺+4e=2H₂↑．

．
④若電解一段時間后，A、B中均有氣體包圍電極．此時切斷K₂、K₃，合閉K₁，則電流表的指針是否移動（填是或否）

是

．說明理由

組成氫氧燃料電池

．

Answer 1

分析：①根據(jù)A、B兩電極得到的氣體體積判斷電極名稱，從而確定電源a、b電極名稱；
②先判斷C、D 的電極名稱，判斷電解時溶液中離子的移動方向；
③根據(jù)離子的放電順序書寫電極反應(yīng)式；
④根據(jù)原電池的構(gòu)成條件判斷．

解答：解：①切斷K₁，合閉K₂、K₃通直流電，電極A、B及氫氧化鉀溶液構(gòu)成電解池，根據(jù)離子的放電順序，溶液中氫離子、氫氧根離子放電，分別生成氫氣和氧氣，氫氣和氧氣的體積比為2：1，通過圖象知，B極上氣體體積是A極上氣體體積的2倍，所以B極上得氫氣，A極上得到氧氣，所以B極是陰極，A極是陽極，故a是負(fù)極，b是正極．
故答案為：負(fù)；正；
②浸有硫酸鈉的濾紙和電極C、D與電源也構(gòu)成了電解池，因為a是負(fù)極，b是正極，所以C是陰極，D是陽極，電解質(zhì)溶液中的陽離子鉀離子向陰極移動，陰離子高錳酸根離子向陽極移動，所以D極呈紫色；電解質(zhì)溶液中氫離子和氫氧根離子放電，所以在兩極上都得到氣體．
故答案為：紫色向D方向移動，兩極有氣體產(chǎn)生；
③A極上氫氧根離子失電子生成氧氣和水，電極反應(yīng)式為4OH^--4e=2H₂O+O₂↑；C極上氫離子得電子生成氫氣，電極反應(yīng)式為4H⁺+4e=2H₂↑．
故答案為：4OH^--4e=2H₂O+O₂↑；4H⁺+4e=2H₂↑；
④切斷K₂、K₃，合閉K₁，電解一段時間后，A、B中均有氣體包圍電極．此裝置構(gòu)成氫氧燃料原電池，所以有電流通過，電流表的指針移動．
故答案為：是；組成氫氧燃料電池．

點評：本題考查了原電池、電解池工作原理，寫電極反應(yīng)式要注意結(jié)合電解質(zhì)溶液書寫，如果電解質(zhì)溶液不同，雖然原料相同，電極反應(yīng)式也不同，如氫氧燃料電池，當(dāng)電解質(zhì)為酸或堿，電極反應(yīng)式就不同．